[发明专利]一种基于影像体元运算的器官几何重建方法

摘要

本发明提供一种基于影像体元运算的器官几何重建方法，该方法按以下步骤实施：获取指定器官体元相对数据集的位置矩阵；按照精度要求对位置矩阵重采样；体元加法运算生成长方体坐标矩阵；根据长方体坐标矩阵重建器官几何。本发明提供的人体器官几何重建方法基于一种体元加法运算法则最大层次的对体元进行快速合并，能够保持器官的原始形状并完整描述器官的内部详细结构；灵活高效的结合采样、体元运算，保留并可控制器官外围面的点云，易于关联器官的蒙特卡罗几何描述；本发明研究结果可应用于不同的蒙特卡罗程序高效计算和评估人体辐射吸收剂量，在辐射安全或医学物理等领域有着广泛的应用意义。

主权项

1.一种基于影像体元运算的器官几何重建方法，是基于器官分割后人体断层系列切片数据集，按照体元运算法则生成器官坐标矩阵对人体器官进行三维几何重建的方法，其特征在于，该步骤包括：步骤（a）、获取指定器官体元相对数据集的位置矩阵；步骤（b）、按照精度要求对位置矩阵重采样；步骤（c）、体元加法运算生成器官的长方体集合；步骤（d）、根据长方体坐标矩阵重建器官几何；其中，步骤（c）所述体元加法运算条件是依照三维深度遍历的原则依次执行线性约束下的体元加法运算，把器官体元位置矩阵转换为长方体集的坐标矩阵；假设某器官第i个体元的位置为(x_i,y_i,z_i)，定义单位体元为一长方体，该长方体起点和终点为其一条对角线上两个点(x_i1,y_i1,z_i1)和(x_i2,y_i2,z_i2)，此单位体元可以记作v_i=v(x_i1,y_i1,z_i1,x_i2,y_i2,z_i2)，其中x_i2=x_i1+1,y_i2=y_i1+1,z_i2=z_i1+1;同时定义长方体v_i和v_j之间的加法运算规则：v_i+v_j=v(x_i1,y_i1,z_i1,x_j2,y_j2,z_j2)经过三维深度搜索遍历加法法则运算，进行有效选择的体元运算，则生成长方体集合为：